哈勃望远镜是什么类型的望远镜

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哈勃望远镜属于光学望远镜 。哈勃空间望远镜(缩写HST)是以著名天文学家、美国芝加哥大学天文学博士爱德温·哈勃为名,在地球轨道上并且围绕地球的太空空间望远镜,于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心,由“发现者”号航天飞机成功发射 。
哈勃望远镜是什么类型的望远镜哈勃望远镜长13.3米,直径4.3米,重11.6吨,造价近30亿美元,于1990年4月25日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道 。哈勃望远镜以时速2.8万千米沿寂静的太空轨道运行,默默地窥探着太空的秘密 。哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜 。它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片,其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上,其观测能力等于从华盛顿看到1.6万千米外悉尼的一只萤火虫 。哈勃望远镜所收集的图像和信息,经人造卫星和地面数据传输网络,最后到达美国的太空望远镜科学研究中心 。利用这些极其珍贵的太空图像和宇宙资料,科学家们取得了一系列突破性的成就 。
哈勃望远镜是什么
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这个问题涉及到光学系统的极限角分辨 。我们用肉眼可以看到离地球两百多万光年的星系,但却无法看到离我们只有一公里的蚂蚁,也看不到离我们只有几千光年的系外行星,更看不到系外行星上是否有生命 。
一个天文望远镜能看到多远之外的物体,不但与物体的距离有关,也与其大小有关 。虽然有些物体离得很远,但只要它们的尺寸足够大,望远镜就能观测到 。虽然有些物体离得很近,但它们的尺寸太小,所以望远镜就无法分辨出来 。为了衡量一个物体看起来有多大,需要引入视直径或者分辨角Δφ的概念,如下图所示:
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根据三角函数,可以得到如下的关系式:
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综合了距离和实际大小的因素,分辨角可以衡量一个物体看起的大小 。对于任何的光学系统,例如,天文望远镜、眼睛,都有一个最小分辨角 。一旦观测对象的分辨角小于这个极限,光学系统将无法分辨出细节,观测对象看起来将只是像素点 。根据瑞利判据,光学系统的极限分辨角取决于口径:
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上式中,λ表示入射光的波长 。
哈勃太空望远镜是一架光学望远镜,在550纳米波段最为敏感,主镜口径为2.4米,所以哈勃能够分辨出最小的角度为1.6×10^-5度,而人眼的极限一般为1角分(即1/60度) 。
虽然有些遥远的星系位于几亿光年甚至上百亿光年之外,但它们的尺寸可达几万至几十万光年,所以它们的视直径在哈勃的极限分辨角之上,哈勃完全有能力分辨出来 。只是由于距离遥远,遥远星系发出的光到达地球时已经变得非常暗淡,哈勃需要对它们进行长时间曝光才能看到它们 。
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另一方面,虽然系外行星离地球并不远,最近的比邻星b距离我们仅4.2光年,但由于行星太小了,它们的视直径远小于哈勃的极限分辨角,所以它们的细节无法被看到 。结合上述两个公式,通过计算可知,想要分辨出大小可能与地球差不多的比邻星b,所需的望远镜口径将要高达36.5米,远超哈勃的口径,只有未来口径达到39.3米的欧洲极大望远镜才有能力看到 。不过,还是因为系外行星的视直径太小了,不能指望望远镜可以像看到太阳系中的行星那样来看到系外行星 。

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